煤矿供电技术教案Word文档格式.docx
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新课内容(附后)
授课序号2
供电系统的接线方式
要求掌握各种供电方式的尤缺点
供电系统分级及特点
重点是讲授电力负荷各种供电方式的尤缺点
1、地面变电所
2、井下供电系统
3、井下变电所
电力系统各种供电方式的尤缺点
授课序号3
架空线路
要求掌握架空线路的结结构、敷设方法及截面计算
矿井供电系统的结构
重点是讲授电力负荷的计算方法
1、架空线路的结结构
2、架空线路的敷设
3、架空线路截面距离
架空线路截面的计算
授课序号4
电缆线路
要求掌握电缆线路的结结构、敷设方法及截面计算
架空线路的结构
重点是讲授电缆线路的计算方法
1、电缆线路的结结构
2、电缆线路的敷设
3、电缆线路截面距离
电缆线路截面的计算
授课序号5
开关电弧
要求掌握电弧的产生、熄灭及灭弧条件
重点是讲授灭弧的基本方法
1、电弧的产生
2、电弧的熄灭和重燃
3、灭弧方法
电力系统电弧的熄灭方法
授课序号6
高压设备
要求掌握各种高压设备的结够和应用
电弧的熄灭方法
重点是各种电气设备的应用方法
1、隔离开关
2、负荷开关
3、断路器
4、电力变压器
各种电器设备的应用
授课序号7
熔断器
要求掌握各种熔断器的特点、额定电流的计算方法
高压电器的特点
重点是讲授熔断器额定电缆的计算
1、高压熔断器
2、电压熔断器
3、熔断器的保护特性和技术参数
熔断器的保护特性和技术参数
授课序号8
互感器
要求掌握电压和电流互感器的特性,结构及工作特点。
熔断器额定电流的选择
重点是讲授互感器的工作方式。
1、电压互感器
2、电流互感器
互感器的工作特点
授课序号9
绝缘子和母线
绝缘子和母线的特点
电压和电流互感器的工作特点
重点是母线的结构和特点
1、母线
2、绝缘子
母线和绝缘子的作用和特点
授课序号10
低压电器
要求掌握各种电压电器的结构和特点
母线和绝缘子的作用
重点是讲授各低压电器的结构应结合实物讲解
1、闸刀开关
2、接触器
3、自动空气开关
接触器的结构和特点
组长审阅:
授课序号11
成套配电装置
要求掌握各种成套配电装置的结构和特点
低压配电装置
重点是讲授各成套配电装置的特点
1、高压成套配电装置
2、低压成套配电装置
成套配电装置的特点
第一章煤矿供电系统
煤矿供电系统的定义:
由各种电气设备及配电线路按一定的接线方式组成的系统。
煤矿供电系统的主要作用:
从电力系统中获取高压电能,通过变换、分配、将电能安全、可靠的送到各种不同的动力设备上,以满足煤矿生产的要求。
第一节概述
一、供电要求
1、可靠性
指供电系统不间断供电的可靠程度。
2、安全性
指在生产过程中,不发生人身触电事故和因电气故障而引起的爆炸、火灾等重大事故。
3、技术合理性
指电能的电压、频率、波形质量指标达到一定的技术标准。
4、经济性
指在保证安全可靠供电的前提下,应力求供电网络接线简单,操作方便,建设投资和维护费用低。
二、电力负荷分级
1、一级负荷
凡供电中断会造成人员伤亡或在经济方面造成重大损失者,均为一级负荷。
一级负荷应由2个独立的电源供电,并满足以下要求:
(1)当发生任何一种故障时,2个电源的任何部分应不致同时受到损坏。
(2)当发生任何一种故障且保护装置动作正常时,应有一个电源不中断供电。
(3)当发生任何一种故障且主保护装置失灵,以至所有电源军中断供电后,应该再有人值班的处所经必要的操作,迅速恢复一个电源的供电。
2、二级负荷
凡中断供电将在经济等方面造成较大损失或影响重要用户的正常工作者,均为二级负荷。
二级负荷应有两回电源线路供电。
3、三级负荷
凡供电中断不会在经济上或其他方面造成较大影响者为三级负荷。
三级负荷只需要一回电源线路。
三、电力系统的基本概念
电力系统:
由各种不同电压等级的电力线路将发电厂、变电所、和电力用户联系起来的发电、变电、输电、配电和用电的整体,叫做电力系统。
电力网:
在电力系统中,变电所与各种不同电压的电力线路组成的网,叫电力网。
四、供电电压等级
1、交流电
36V井下电气设备的控制及局部照明。
127V井下照明及手持式电器设备、矿井提升信号。
220V矿井地面照明和井下大巷照明
380V地面低压动力
660V井下采区低压动力、地面选煤厂动力
1140V,3KV井下综采工作面动力
3KV,6KV,10KV井上、下大型固定设备及供、配电
35KV,60KV高压输电线路
110KV,220KV,330KV超高压供电线路
2、直流电
250V,550V架线式电机车
750V,1500V露天煤矿工业电机车
220V,110V地面变电所二次回路
4V酸性矿灯
2.5V碱性矿灯
第二节供电系统的接线方式
煤矿供电系统对接线方式的基本要求:
1、供电可靠
2、操作方便
3、经济合理
一、配电网络的接线方式
(一)放射式接线
1、单回路放射式接线
2、双回路放射式接线
(1)单电源双回路放射式接线
(2)双电源双回路放射式接线
(二)树干式接线
1、直接树干式接线
2、串联型树干式接线
(1)单回路树干式接线
(2)双回路树干式接线
(三)环形接线
二、变电所的主接线
变电所的主接线是将变电所的各种开关设备、电力变压器、母线及各类互感器等主要电器设备按一定顺序用到线连接而成,用于接收和分配电能。
(一)线路-变压器组接线
优点:
线路简单,所用设备少
缺点:
供电可靠性低,
使用场合:
二、三级负荷。
(二)桥式接线
1、外侨接线
切换变压器方便
切换电源不方便,
负荷变化大,电源进线短,线路导闸次数少且具有一、二次负荷的变电所。
2、内桥接线
切换线路方便
切换变压器不方便,
供电线路厂和变压器不需要经常切换的变电所。
3、全桥接线
适应性强,对线路、变压器操作方便、运行灵活、可靠性高。
使用设备多、占地面积大、投资高。
可靠性要求较高的场合。
(三)、单母线分段接线
运行灵活,两段母线可分段运行也可并列运行。
分段时,各段母线互不干扰。
当一段母线需要检修或发生故障时,接在该段母线上的全部进出线都将停止运行。
(四)双母线接线
无论哪段母线和电源同时发生故障,都不影响对用户的供电,所以具有运行灵活,供电可靠性高的特点。
所用设备多,投资大,线路复杂。
负荷容量大,可靠性高、进出线回路多的重要变电所。
第三节煤矿供电系统
煤矿供电系统的组成:
矿区降压站、各类地面变电所、井下中央变电所、采取变电所、移动变电站、配电电、和相应的供电设备及供电线路组成。
一、地面变电所
1、地面总变电所
电源取自电力系统的区域变电所,使全矿供电的总枢纽。
担负受电、变电及配电的任务。
2、具有一、二级负荷的车间变电所
二、井下供电系统
决定井下供电方式的主要因素:
井田范围的大小、煤的埋藏深度、年生产能力、开采方式、井下用水量、矿井瓦斯等级、机械化程度等。
(一)深井供电系统
(二)浅井供电系统
特点:
井下不设中央变电所,而根据负荷的大小,由地面变电所通过井筒或地面钻孔,直接向井下高低压设备或采区工作面供电。
1、对井底车场的供电
2、对采区的供电
三、井下变电所
主要作用:
对电能进行变换、集中和分配的场所
分类:
主变电所、采区变电所、移动变电站、工作面配电点。
(一)井下主变电所
1、主要任务向戈采区变电所、主排水泵的高压电动机、井底车场及其附近巷道的低压动力设备和照明、井下电机车需要的变流设备供电。
2、井下主变电所的位置确定和设备布置
(1)位于负荷的中心,节省配电网路的材料,减少电能与电压的损失。
(2)便于设备的运输和供电电缆的引入。
(3)通风良好
一般设在井底车场并直接与中央水泵房相连。
(二)整流变电所
是向电机车供电的井下整流和配电中心。
1、设备组成
整流变压器、照明变压器、高低压开关柜、整流柜或充电设备、检漏继电器、照明灯具等。
2、电源路径
3、接线系统
4、硐室构造
5、设备布置
(三)采区变电所
1、变电所的位置确定和设备布置
(1)主要作用:
经高压电变为低压电,并将此电压配送到被采取所有的采掘工作面及其他用电设备。
(2)位置取决于低压供电电压、供电距离、采煤方法及其航道布置方式、煤岩地质条件和机械化程度等因素。
要保证用电设备电压不低于额定电压的95%。
(3)主要设备有:
高压配电箱、动力变压器、低压馈电开关、低压变压器、检漏继电器和接地装置。
2、采区变电所的接线
(1)一路电源进线接线
无总开关的多电源进线
有总开关的多电源进线
第二章供电线路
供电线路的任务:
输送分配电能
架空线路、电缆线路
第一节架空线路
一、架空线路的结构
组成:
导线、绝缘子、金具、电杆、横担、拉线及避雷线。
1、导线
(1)铜绞线
(2)铝绞线
(3)钢绞线
(4)铝合金绞线
(5)钢芯铝绞线
2、电杆
作用:
支撑架空导线,使导线和大地之间保持一定的距离以确保人身和架空线路的安全。
按材料分类:
木杆、水泥杆、铁塔。
按作用和装设位置分类:
直线杆、耐张杆、转角杆、分支杆、跨越杆、换位杆。
3、拉线
为了平衡电杆各方向上的拉力,用于稳固电杆、防止电杆倾倒。
拉线抱箍、拉线绝缘子、花兰螺栓、拉线地盘和拉线。
按结构和结构的不同分类:
普通拉线、人字拉线、高桩拉线、自身拉线
4、横担
用于固定绝缘子及导线,使导线保持一定的距离,以防止风吹导线或其他作用力使导线摆动而造成相间短路。
分类;
瓷质横担和铁质横担。
5、绝缘子
固定导线有是导线和横担的绝缘物。
高压绝缘子,低压绝缘子。
针式绝缘子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子
6、金具
用于连接和固定导线、横担、绝缘子以及紧固和调整拉线所用的各种金属附件。
二、架空线路的敷设
1、路径的选择
基本原则:
(1)线路短、转角小、尽可能较少与道路、河流的交叉跨越。
(2)尽量避开河道及雨水冲刷地带和滚石滑坡地带。
(3)尽量避开有爆炸危险的地区、有化学腐蚀的地区、有工业污染的地区和重要工业区。
(4)尽量靠近能通车的道路,以便运输架线设备,同时便于施工和线路维修。
(5)线路的转角点不宜设在山顶、和河岸、堤坝及坡度较大的山坡上,应设在较平坦的地段,并考虑有足够的施工紧线位置。
(6)线路跨越河流时,尽量垂直交叉,以缩短跨越距离,并选择有利地形尽量降低杆塔的高度。
2、线路的架设
(1)电杆
对如下参数有要求:
杆顶距,弧垂,档距,埋深,导线对地和跨越物的安全距离。
(2)导线在电杆上的排列方式
(3)架空导线的间距
(4)横担的长度和距离
(5)架空导线的最小截面
三、架空导线的截面距离
1、导线截面的选择原则
(1)按经济电流密度选择
(2)按长时允许电流选择
(3)按允许电压损失选择
(4)按导线的机械强度选择
对高压架空线按经济电流密度选择,按其他条件校验,
对低压线路按电压损失选择,按其他条件校验,但不进行经济电流密度选择。
2、按经济电流密度选择截面
按表2-7选择
3、按长时允许电流选择导线截面
需要进行折算。
4、按允许电压损失选择导线截面
表2-9
可查,
可求,
从而可求S。
第二节电缆线路
一、电缆的结构
按绝缘材料可分为:
铠装电缆、橡套电缆和塑料电缆。
(一)铠装电缆
油浸纸绝缘铅包(铝包)电力电缆,全塑铠装电力电缆。
1、油浸纸绝缘铅包(铝包)电力电缆
铠装电缆具有较强的绝缘性能,适用于做高压电缆,同时具有机械强度高、耐热性能好、使用安全可靠的优点。
但弯曲半径大,移动不方便,敷设困难,电缆接头和封端要求工艺水平高,多用于固定设备和半固定设备的供电。
2、塑料铠装电力电缆
(二)橡套电缆
分为普通型和屏蔽型
1、普通橡套电缆
可分为可燃型、非延燃性和加强型。
可燃型:
护套由天然橡胶制成,起绝缘和抗磨防腐的作用。
非延燃型:
护套由氯丁橡胶制成,起绝缘和抗磨防腐和不使火势蔓延的作用。
使用于有瓦斯煤尘爆炸危险的场所。
加强型:
护套中加有镀锌软钢丝,因此抗机械损伤能力强。
2、屏蔽电缆
屏蔽层接地,当任一主芯线绝缘破坏时,首先通过屏蔽层之间造成接地故障,使检漏继电器动作,切断故障电源,从而即可防止严重的相间短路发生和损坏,又可有效的防止漏电火花或短路电弧所引起的瓦斯煤尘爆炸。
(三)塑料电缆
二、地面电缆的敷设
(一)电缆的选择
(二)敷设方式
1、电缆架的敷设
2、直埋敷设
3、电缆沟道敷设
4、电缆隧道敷设
(三)地面电缆敷设的注意事项
三、井下电缆的敷设
1、电缆的选择
2、电缆长度的确定
3、电缆芯数的确定
四、电缆截面的选择
1、确定电缆截
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